ANÁLISE DE DADOS EM BIOLOGIA Prof. Ronei Baldissera

Significado de dados Perspectiva sobre o mundo em que vivemos Em média... Avaliação de dados Padrões Mundo mutante – variabilidade, imprevisibilidade Análise de dados em Biologia CONTEXTUALIZAÇÃO

Análise de dados em Biologia “Você pode capturar um fenômeno em uma malha lógica ou matemática. A lógica é a malha grossa, mas forte. A matemática é a malha fina, porém frágil. A matemática é uma forma bonita de embrulhar um problema, mas não pode reter sua essência, a não ser que ela tenha sido capturada na malha lógica DESDE O COMEÇO.” (Platt, 1964 apud Magnusson & Mourão, 2005) UM AVISO IMPORTANTE

Análise de dados em Biologia Qual é a malha lógica para nós, biólogos? A BIOLOGIA

Análise de dados em Biologia Espécie 1 Espécie 2 Variação entre indivíduos dentro de cada grupo?

× Análise de dados em Biologia Um mundo sem variabilidade 1 indivíduo = toda espécie

TÓPICOS BÁSICOS DE AMOSTRAGEM Análise de dados em Biologia Universo amostral Amostra Unidade amostral

Análise de dados em Biologia Unidade amostral = objeto de estudo (1) Medida do comprimento do corpo Medida do comprimento da perna DESCRITORES de objetos = VARIÁVEIS

Análise de dados em Biologia Unidade amostral = objeto de estudo (2) -Número de espécies vegetais -Número de indivíduos vegetais -Altura da vegetação

Análise de dados em Biologia DESCRITORES DE CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DE ORGANISMOS, POPULAÇÕES E COMUNIDADES OBJETOS DE ESTUDO VARIÁVEIS DEPENDENTES Dependentes do quê?

Análise de dados em Biologia Classificação de descritores (variáveis) Banco de dados Decorar não é o importante. Importante é saber qual tipo de descritor você utilizará no seu estudo e isso está diretamente ligado à PERGUNTA DE SUA PESQUISA

Análise de dados em Biologia objeto de estudo estudo de um ou mais descritores de TODO conjunto de objetos de um universo amostral (população estatística) Censo estudo de um ou mais descritores de um SUBCONJUNTO de objetos de um universo amostral Amostra Unidade amostral

Análise de dados em Biologia Por que e como amostrar? Censo é factível? - Tempo - Tamanho do universo amostral - Recursos financeiros - Recursos humanos Parâmetro × Estatística Característica da população ou universo amostral Característica da amostra Confiabilidade dos dados = a estatística representa a população

Análise de dados em Biologia Amostra representativa Escolha aleatória (random) dos objetos Assegura que não haverá viés (bias) nos dados Separar em categorias não é escolha. Dentro de cada categoria os objetos devem ser escolhidos aleatoriamente.

Análise de dados em Biologia DELINEAMENTO AMOSTRAL? Delinear uma amostragem é coletar os dados de forma que você tenha boa chance de tomar uma boa decisão (Magnusson & Mourão, 2005)

Análise de dados em Biologia MÉTODOS DE AMOSTRAGEM - Aleatório - Sistemático - Estratificado - Preferencial

Análise de dados em Biologia TIPOS DE EXPERIMENTOS - Em laboratório - Em campo - Naturais

Análise de dados em Biologia Elaboração de idéias a partir de observação x raciocínio – Objeto de estudo, objetivos – Questões de trabalho: Simples: Há variação espacial ou temporal? Complexas: Qual o efeito do ambiente sobre a espécie? Muuuito complexas: Dado o ambiente X, como responderá a espécie Y? Formalização de hipóteses

FLUXOGRAMAS Modelando o sistema de trabalho Análise de dados em Biologia

Poluição Peixes Fitoplancton Densidade de lagostins - Direção do efeito - Hipótese de trabalho* - Premissas - Variável dependente - Variável independente Exemplo Estudos científicos investigam uma, ou algumas vezes muitas, das flechas de um fluxograma.

Análise de dados em Biologia O efeito existe? Qual a forma e o tamanho do efeito? Alterando as condições, o que ocorre?

Análise de dados em Biologia A ESCALA O tamanho da unidade amostral DEVE dar condições ao pesquisador de responder às questões levantadas. O sistema de estudo depende do objeto. Estudar invertebrados em unidades amostrais de 100 km 2 ???

Análise de dados em Biologia Tabulação de dados Que informações mostrar? Como são separadas? Exemplo: Número de refeições diárias de seis indivíduos separados pelo sexo.

Análise de dados em Biologia Distribuições de frequência Mostram padrões de distribuição das medidas realizadas. Possibilitam inferir probabilidade de ocorrência de determinada medida.

Medidas de tendência central Resumem o conjunto de dados em uma única medida Análise de dados em Biologia 1. Média (valor provável) = ∑x i / n = / 6 = 18 / 6 = 3 2. Mediana (valor que divide a série em dois grupos iguais) Passo 1 – ordenar os valores (1, 2, 3, 3, 4, 5) Passo 2 – encontrar qual é o valor central: Conjuntos ímpares = n + 1 / 2 Cojuntos pares = média dos dois valores centrais – / 2 = 3* 3. Moda – valor mais frequente de um conjunto de valores Moda (1, 2, 3, 3, 4, 5) = 3

Dispersão Análise de dados em Biologia Mede a variabilidade das medidas em torno da média 1. Amplitude Diferença entre o maior e menor valor = 1 – 5 = 4 2. Variância s 2 = ∑ (x i - ) 2 / n – 1 = (3 - 3) 2 + (2 - 3) 2 + (1 – 3) 2 + (5 – 3) 2 + (3 – 3) 2 + (4 – 3) 2 = = 10 / 5 = 2 3. Desvio padrão = 1,41 4. Coeficiente de variação CV = s / ( × 100 para porcentagem) = 1,41 / 3 = 0,47

Análise de dados em Biologia A importância da soma de quadrados Variância populacional é um parâmetro da população que pode ser inferido a partir de uma estatística – a variância da amostra A soma de quadrados é o numerador da fórmula de variância MEDE A VARIABILIDADE QUE EXISTE NO CONJUNTO DE DADOS LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO OS DESVIOS DE CADA OBSERVAÇÃO DA MÉDIA DA AMOSTRA UTILIZADA PARA COMPARAR MÉDIAS DE CONJUNTOS DE DADOS